金属加工の変革の時代 | 株式会社グレープバイン

平凡に見えるこれらのアイテムには、思い出、感情、驚きが詰まっています。

私の机の上には古い象牙製の製図用具一式が置かれています。亡くなった祖父が退職時に私にプレゼントしてくれました。計算尺、分度器、付箋が貼られた古いスケール: これは 1957 年 (1 月) に 0.68 ドルで購入されました。とても良いスケール。

平凡に見えるこれらのアイテムには、思い出、感情、驚きが詰まっています。私の祖父が最後に自分の机を空にした後、数十年前の道具を孫たちにプレゼントしたことは私にとって意味のあることです。これらの成果物は変化についての物語を伝えます。私の祖父は、最初のトランジスタラジオが発売されてからわずか 3 年後にどこかの店に入り、その古い体重計を購入しました。そして、計算尺の使い方を知っている人はもういないでしょうか。それは、別の時代から来た一種の難解な好奇心です。

当時、私の祖父のようなエンジニアはすべてを手作業で設計していました。そのプロセスを想像するのは難しいです。コンピューターもインターネットもなく、データシートのライブラリ、リファレンスマニュアル、知識豊富な同僚 (そう願っています)、そして紙の製図台があるだけです。まだ、それほど時間が経っていません。私たちは当時からほんの一世代か二世代しか離れていません。

私たちは皆、前例のない変化を生き抜く特権を持っています。コンピューター、インターネット、携帯電話は非常に普及し、便利になったので、それらのない世界を想像するのは困難です。私は比較的若いですが、友人が地図と GPS 位置情報が入った古い Blackberry 携帯電話を取り出したとき、衝撃を受けたことを今でも覚えています。私は大学に入るまで携帯電話を持っていませんでした。それでも、今では、即時接続の利便性のない世界はほとんど想像できません。私たちは急速に変化することに慣れてしまっているため、世界がどれほど変わっているかを忘れがちです。

変化のペースは依然として十分に遅いため、私たちが日常生活の雑草の中に紛れ込んでいる間は気づかれずに済みます。しかし、一歩下がって何が起こっているのかを観察してみると、それはまったく驚くべきことです。本来なら、時間を確認するためにスマートフォンを取り出すたびに、私たちは驚きの声を上げるべきです。あるいは猫のビデオを見るためだと思います。

人々も変わりつつあります。今日の若者はインターネットのない世界を経験したことがありません。想像してみろ。私たちはすでに、ほぼすべてのものをオンラインで注文し、明日には手元に届くことを当然のことと思っているかもしれませんが、すぐに、それが必ずしもそうではなかったということを誰も思い出すことさえなくなるでしょう。この考え方の変化は地殻変動を表しています。エンジニアが計算尺を持たずに家を出ず、製図台にかがんで勤務時間を過ごしていた時代からは、はるかに遠い昔のことです。

私はパーティーに遅れて参加しましたが、古い業界の人々は製造方法が劇的に変化するのを見てきました。 CNC 装置、超高精度の油圧および電気プレス、CO2 およびファイバーレーザー、ロボット工学、オートメーション、インターネット、電子メールはすべて、現在も店舗を運営している人々が生きている間に導入されました。信じられない！

この先どうなるのかを予測するのは難しいですが、まだ始まったばかりです。アナリストとメーカーは何年もの間、インダストリー 4.0 について議論してきました。データが豊富で、クラウドに接続され、AI 主導のソフトウェア自動化システムは、製造業者の業務方法を変革する準備が整っています。少なくとも人々はそう言っています。

皮肉なことに、インダストリー 4.0 には信じられないほどの可能性があるように見えますが、それを説明するのは困難です。誰もが変化を期待していますが、インダストリー 4.0 対応の店舗とは実際どのようなものなのでしょうか? 文献にある例は、予知保全やサプライチェーン分析などの簡単に実現できる成果に焦点を当てていますが、実際に予知保全に十分気を配り、博士レベルのエンジニアを雇ってデータを収集し、何年にもわたって予測モデルを構築しているファブショップがどれだけあるでしょうか?

変化の渦中にあるとき、その変化を説明するのは難しい。また、インダストリー 4.0 ソリューションはアプリケーション固有のものになる可能性があるため、これは困難です。ある製造作業に当てはまる内容が、別の製造作業ではまったく無関係である可能性があります。最後に、「私の工場にインダストリー 4.0 を適用するにはどうすればよいですか?」と尋ねる製造業者もいます。間違った質問をしているかもしれません。彼らは解決策を講じ、問題を探しています。

製造は複雑ですが、製造業者はすでにクラス最高の問題解決者です。インダストリー 4.0 でもそれは変わりません。新しいツールをツールボックスに追加するだけです。第 4 次産業革命はすでに有機的に起こっていますが、振り返ってみて初めてわかることもあります。

また、テクノロジーの広範な導入は、理解によってのみ制限される可能性もあります。このコラムの目的は、それを変える手助けをすることです。これは、現代のテクノロジーが現代の製造業者にどのような影響を与えているかを調査する一連の記事の最初の記事です。ソフトウェアの自動化、データ分析、機械学習が実際の運用にどのような影響を与えたかを示す具体的な例を示します。何が可能なのかを示すだけでなく、実用的な洞察も提供したいと考えています。

製造業は未解決の問題の宝庫です。電気技師としてのキャリアの中で、私はドローン、自動操縦、無線測位システム、無線医療機器を構築しました。複雑なシステムを測定し、ロボットを制御するためのマシンビジョンシステムと AI アルゴリズムを設計しました。しかし、10 年間最先端のテクノロジーにどっぷりと浸かってみた結果、製造業はさまざまな意味で、他のいわゆる「ハイテク」分野よりも複雑で興味深いものであることがわかりました。

6 年前、兄と私はモーションシミュレーターを構築していました。これらは、仮想現実ヘッドセットを装着して、シミュレーションで見た動きを体験できる、作動する椅子でした。仮想コックピットに座って飛行機やロケットを操縦するところを想像してみてください。それはただの情熱的なプロジェクトでしたが、それが私たちを金属加工の世界に引き込んだのです。私たちが構築したものはすべて、板金またはチューブから切り出され、溶接されました。

私たちの部品は一回限りのプロトタイプであり、明らかに量産に変換されることはありませんでした。そのため、当然のことながら、地元の製造業者にとって私たちの仕事はそれほど興味がありませんでした。この経験が私たちに、他のショップが取り組みたがらなかった仕事を請け負う新しいオンデマンドのファブサービスを開始する動機を与えました。その後に起こったのは、予想通りの火の洗礼でしたが、私たちは多品種のファブショップを運営する方法を学ぶのに苦労しました。

私たちはかなり緑でした。私たちは、経験豊富な製造業者が数十年前に解決していた問題を解決していました。その中には、在庫の保管などの日常的で明白な事柄を解決することも含まれていましたが、他の問題はそれほど簡単ではありませんでした。入札、部品ファイルの準備、ジョブのスケジュール設定、在庫の管理、生産の追跡、スクラップと再加工の計算、オペレーターとの連絡、出荷、請求など、やるべきことはたくさんあります。製作は忙しい仕事です。

4 年が経ち、私たちはいくつかの問題点を解決しました。それについては特筆すべきことはありませんが、私たちはテクノロジーのバックグラウンドを持って業界に参入したため、当社のソリューションはテクノロジーに焦点を当ててきました。私たちは生活を楽にするソフトウェアを書く傾向があります。これにより、少なくとも当社のような多品種の求人サイトにとっては、まともなインダストリー 4.0 のケーススタディとなるショップが誕生しました。

当社のフロントオフィス全体は、見積からジョブの準備、スケジュール、ネスティング、NC 生成、さらには在庫の購入に至るまで自動化されています。初めてジョブを確認したとき、そのジョブはすでに製造可能性がチェックされ、クリーンアップと準備が完了し、スケジュール設定され、他のオーダーとネストされ、本番環境にリリースされる前に最終レビュー用にステージングされています。

私たちの生産プロセス自体もソフトウェアによって動かされています。当店のコンソールには、製造のあらゆる段階での部品の 3D レンダリングが、関連するメモ、添付ファイル、その他の詳細とともに表示されます。オペレーターは付加価値のある作業を実行し、部品を次の製造ステップに移動したり、必要に応じて部品を廃棄したりできます。廃棄された部品は再生産用に自動的にネストされ、オペレータによってレビューおよびリリースされます。最後に、完成したジョブがスキャンされて出荷用の箱に入れられ、システムが生成した船荷証券と出荷ラベルが印刷されてジョブが完了します。プロセス全体を通じて、顧客は注文のステータスに関する自動電子メールを受け取ります。

私たちのシステムが他のショップでもどれほどうまく機能するかについては、何の幻想も抱いていません。製造テクノロジーは、さまざまな業界でさまざまな方法で使用されています。私たちのソフトウェアは私たちによって、私たちのために作られました。また、より良いプロセスを構築するために最新のテクノロジーを活用しているのは当社だけではないことも承知しています。

それでも、私たちは金属製造に情熱を持っており、それがどこへ向かうのかに興奮しています。私たちは、これまでに行ったことや学んだことを共有することで、テクノロジーの導入のペースを少しでも早くしたいと考えています。そのために、今後の記事には、ケーススタディ、AI と機械学習の実践的なアプリケーション、データリッチな製造の利点の例などが含まれる予定です。当社の製造現場での実際のアプリケーションから多くの情報が得られます。

変化のペースは加速しています。将来の世代は、私たちが古い計算尺や製図台を見るのと同じように、今日の最先端技術を見るかもしれません。その世界がどのようになるかを知ることは不可能ですが、製造業者は文字通り、金属部品を 1 つずつ、その未来の構築を支援することになります。ファブリケーターは、問題を解決するという得意なことを継続するだけで済みます。テクノロジーが私たちに新しいツールを提供するにつれ、それに伴って製造業者も変化していきます。うまくいけば。